Li nasceu em Ystad, Skåne, na Suécia em 1986. A sua vida está desde cedo ligada ao Mundo e às Artes, sendo filha de pais artistas (a mãe era pintora e o pai músico). Um pouco mais crescida Li e os seus pais mudaram-se para Estocolmo. Mais tarde quando Li tinha seis anos, a familia veio viver em Portugal, onde viveram por cinco anos. A vida agitada dos pais fez-la passar bastante tempo entre Lisboa e Marrocos. Também passou Invernos no Nepal e na Índia, e aos 19 anos a cantora e a familia mudam-se para Nova Iorque durante três meses.
Aos 21 anos regressou à Suécia onde gravou o disco de estreia, “Youth Novels”, que contou com produção de Bjorn Yttling, dos Peter Bjorn and John, e Lasse Martén (produtor de Pink e Shout Out Louds). Mais recentemente, Lykke Li colaborou no álbum de estreia dos N.A.S.A. ao lado de Kanye West e Santigold.